CN111231764A - 电动汽车电池热管理方法、电子设备及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种电动汽车电池热管理方法、电子设备及汽车，方法包括：响应于整车交流充电启动事件；基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值、以及与第一电池加热目标温度阈值对应的交流充电电池加热预测时间；计算交流充电电池加热预测时间和交流充电预测总时间的比例因子；确定与比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值；对第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择第一电池加热目标温度阈值或第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值；将电池加热至最终电池加热目标温度阈值。本发明兼顾电芯使用寿命(或电芯放电容量)和交流充电时间，对电池进行热管理。

Description

电动汽车电池热管理方法、电子设备及汽车

技术领域

本发明涉及汽车相关技术领域，特别是一种电动汽车电池热管理方法、电子设备及汽车。

背景技术

在可允许充电的温度范围之内，交流充电(又称慢充)至电池包的充电功率一般为恒定值(比如便携式交流充电设备3.3kW)。此时，当电芯温度较低(比如-20℃)，由于长期较低的电芯温度对电芯循环寿命影响很大和电芯放电容量影响较大(比如，0℃三元锂离子电池的放电容量比-10℃增加10％左右，起始电芯最低温度越低提升电芯温度的效果越明显)，电池加热耗电将一定程度地增加交流充电时间，为了缩短交流充电时间，因此需要将电池加热的电池目标温度阈值设计较低(比如0℃)。但是，如果为了延长电芯循环寿命和增加电芯放电容量，需要提高电池加热的电池目标温度阈值至25℃(比如，锂离子电池最佳工作温度范围为25℃～30℃)，则将增加交流充电时间，影响客户使用体验，容易导致客户抱怨整车充电较慢，甚至如果在接近充满电的情况还在继续加热电池，可能出现由于电池加热耗电而导致交流充电过程中电量逐渐减少的情况。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术电动汽车交流充电对于电池加热存在矛盾的技术问题，提供一种电动汽车电池热管理方法、电子设备及汽车。

本发明提供一种电动汽车电池热管理方法，包括：

响应于整车交流充电启动事件；

基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值、以及与所述第一电池加热目标温度阈值对应的交流充电电池加热预测时间；

计算所述交流充电电池加热预测时间和交流充电预测总时间的比例因子，所述交流充电预测总时间为电池不加热工况下的交流充电预测时间加上交流充电电池加热预测时间之和；

确定与所述比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值；

对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值；

将电池加热至所述最终电池加热目标温度阈值。

本发明基于交流充电电池加热预测时间与交流充电预测总时间的比例因子来控制电池加热目标温度阈值，兼顾电芯使用寿命(或电芯放电容量)和交流充电时间，对电池进行热管理。

进一步地，数值较大的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值小于等于数值较小的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值。

本实施例在电芯温度较低和车辆慢充起始电池荷电状态(State of Charge,SOC)较低情况下，由于电池加热消耗电量所增加的交流充电时间影响较小，因此提高电池加热目标温度阈值，在保证电芯温度加热至比较合理的温度区间，适当延长使用寿命的同时，不影响客户充电体验；而在车辆慢充起始SOC较高的情况下，为了不影响交流充电时间，根据比例因子Y适当调整电池温度加热目标阈值，以保证客户充电体验。

进一步地，所述基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值，具体包括：

获取交流充电起始时刻电池的电芯最低温度、以及交流充电起始时刻的环境温度；

根据所述电芯最低温度以及所述环境温度，确定第一电池加热目标温度阈值，所述第一电池加热目标温度阈值满足：

与其他电池加热目标温度阈值相比，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值最大，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值为：将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值之后电池放电电量的提升量，与在所述环境温度下将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值所耗电量的差值。

本实施例的第一电池加热目标温度阈值的设定，使得对电池加热能够获得最大收益。

进一步地，所述对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值，具体包括：

根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式；

根据所述比较模式，对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较；

根据比较结果，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值。

本实施例根据起始电池荷电状态选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值的比较模式，使得对电池加热能够适应不同的起始电池荷电状态。

更进一步地，所述根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式，具体包括：

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态大于等于预设荷电状态比较阈值，则选择第一比较模式，在所述第一比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最小值作为最终电池加热目标温度阈值；

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态小于预设荷电状态比较阈值，则选择第二比较模式，在所述第二比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最大值作为最终电池加热目标温度阈值。

本实施例在电芯温度较低和车辆慢充起始电池荷电状态较低情况下，由于总充电时间较长，因此电池加热消耗电量所增加的交流充电时间占总充电时间的比值较小，提高电池加热目标温度阈值，不影响客户充电体验，因此通过提高电池加热目标温度阈值，保证了电芯温度加热至比较合理的温度区间，适当延长使用寿命；而在车辆慢充起始SOC较高的情况下，考虑到总充电时间较小，电池加热消耗电量所增加的交流充电时间占总充电时间的比值较大，为了不影响交流充电时间，选择较小的电池加热目标温度阈值，以保证客户充电体验。

本发明提供一种电动汽车电池热管理电子设备，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

响应于整车交流充电启动事件；

基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值、以及与所述第一电池加热目标温度阈值对应的交流充电电池加热预测时间；

计算所述交流充电电池加热预测时间和交流充电预测总时间的比例因子，所述交流充电预测总时间为电池不加热工况下的交流充电预测时间加上交流充电电池加热预测时间之和；

确定与所述比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值；

对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值；

将电池加热至所述最终电池加热目标温度阈值。

本发明基于交流充电电池加热预测时间与交流充电预测总时间的比例因子来控制电池加热目标温度阈值，兼顾电芯使用寿命(或电芯放电容量)和交流充电时间，对电池进行热管理。

进一步地，数值较大的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值小于等于数值较小的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值。

本实施例在电芯温度较低和车辆慢充起始电池荷电状态(State of Charge,SOC)较低情况下，由于电池加热消耗电量所增加的交流充电时间影响较小，因此提高电池加热目标温度阈值，在保证电芯温度加热至比较合理的温度区间，适当延长使用寿命的同时，不影响客户充电体验；而在车辆慢充起始SOC较高的情况下，为了不影响交流充电时间，根据比例因子Y适当调整电池温度加热目标阈值，以保证客户充电体验。

进一步地，所述基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值，具体包括：

获取交流充电起始时刻电池的电芯最低温度、以及交流充电起始时刻的环境温度；

根据所述电芯最低温度以及所述环境温度，确定第一电池加热目标温度阈值，所述第一电池加热目标温度阈值满足：

与其他电池加热目标温度阈值相比，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值最大，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值为：将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值之后电池放电电量的提升量，与在所述环境温度下将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值所耗电量的差值。

本实施例的第一电池加热目标温度阈值的设定，使得对电池加热能够获得最大收益。

进一步地，所述对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值，具体包括：

根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式；

根据所述比较模式，对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较；

根据比较结果，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值。

本实施例根据起始电池荷电状态选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值的比较模式，使得对电池加热能够适应不同的起始电池荷电状态。

更进一步地，所述根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式，具体包括：

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态大于等于预设荷电状态比较阈值，则选择第一比较模式，在所述第一比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最小值作为最终电池加热目标温度阈值；

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态小于预设荷电状态比较阈值，则选择第二比较模式，在所述第二比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最大值作为最终电池加热目标温度阈值。

本实施例在电芯温度较低和车辆慢充起始电池荷电状态较低情况下，由于总充电时间较长，因此电池加热消耗电量所增加的交流充电时间占总充电时间的比值较小，提高电池加热目标温度阈值，不影响客户充电体验，因此通过提高电池加热目标温度阈值，保证了电芯温度加热至比较合理的温度区间，适当延长使用寿命；而在车辆慢充起始SOC较高的情况下，考虑到总充电时间较小，电池加热消耗电量所增加的交流充电时间占总充电时间的比值较大，为了不影响交流充电时间，选择较小的电池加热目标温度阈值，以保证客户充电体验。

本发明提供一种汽车，包括车体、以及如前所述的电子设备，所述电子设备控制所述车体的电池温度。

本发明基于交流充电电池加热预测时间与交流充电预测总时间的比例因子来控制电池加热目标温度阈值，兼顾电芯使用寿命(或电芯放电容量)和交流充电时间，对电池进行热管理。

附图说明

图1为本发明一实施例一种电动汽车电池热管理方法的工作流程图；

图2为本发明一最佳实施例电动汽车电池热管理方法的工作流程图；

图3为本发明一实施例使用的电池加热***；

图4为本发明一种电动汽车电池热管理电子设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细的说明。

如图1所示为本发明一实施例一种电动汽车电池热管理方法的工作流程图，包括：

步骤S101，响应于整车交流充电启动事件；

步骤S102，基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值、以及与所述第一电池加热目标温度阈值对应的交流充电电池加热预测时间；

步骤S103，计算所述交流充电电池加热预测时间和交流充电预测总时间的比例因子，所述交流充电预测总时间为电池不加热工况下的交流充电预测时间加上交流充电电池加热预测时间之和；

步骤S104，确定与所述比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值；

步骤S105，对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值；

步骤S106，将电池加热至所述最终电池加热目标温度阈值。

具体来说，本发明主要应用于车载电子控制器单元(Electronic Control Unit，ECU)，特别是整车热管理控制器。整车热管理控制器接收来自电池管理控制模块的交流充电状态信号，据此可以判断整车是否处于交流充电状态。当整车处于交流充电状态时，触发步骤S101，然后，执行步骤S102，基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值、以及与所述第一电池加热目标温度阈值对应的交流充电电池加热预测时间。具体来说，可以通过查表的方式得知交流充电电池加热预测时间，此时间参数为一组数据，即不同的电池温度加热目标阈值，对应不同的交流充电电池加热预测时间[t1，t2，t3，…，tn]。步骤S103计算所述交流充电电池加热预测时间和交流充电预测总时间的比例因子，所述交流充电预测总时间为电池不加热工况下的交流充电预测时间加上交流充电电池加热预测时间之和。可以根据交流充电起始时刻的起始电池荷电状态(State ofCharge,SOC)，计算得到电池不加热工况下的交流充电预测时间＝[电池总电量×(1-起始电池SOC)]÷交流充电功率。然后计算比例因子Y＝(交流充电电池加热预测时间÷交流充电预测总时间)×100％。步骤S104确定与所述比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值，第二电池加热目标温度阈值与比例因子的对应关系可以通过根据不同车型和电池包类型，通过标定试验确定。然后通过例如查表的方式，对于不同的比例因子获取与其对应的第二电池加热目标温度阈值。步骤S105则选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值，并在步骤S106中，将电池加热至所述最终电池加热目标温度阈值。将电池加热至所述最终电池加热目标温度阈值，具体为：整车热管理控制器根据计算得到的最终电池加热目标温度阈值启动电池高压加热器加热电池水路循环***的冷却液，使电池电芯最低温度达到最终电池加热目标温度阈值。

本发明基于交流充电电池加热预测时间与交流充电预测总时间的比例因子来控制电池加热目标温度阈值，兼顾电芯使用寿命(或电芯放电容量)和交流充电时间，对电池进行热管理。

在其中一个实施例中，数值较大的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值小于等于数值较小的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值。

具体来说，比例因子Y数值越小对应的第二电池加热目标温度阈值越大，比例因子Y数值越大对应的第二电池加热目标温度阈值越小，通过比例因子Y可以得到一个第二电池加热目标温度阈值T2。

优选地，可以采用如表1的方式设定比例因子与对应的第二电池加热目标温度阈值。

表1比例因子与第二电池加热目标温度阈值对照表

其中，T21>T22>T23>T24>T25>T26，Y1<Y2<Y3<Y4<Y5。

本实施例在电芯温度较低和车辆慢充起始电池荷电状态(State of Charge,SOC)较低情况下，由于电池加热消耗电量所增加的交流充电时间影响较小，因此提高电池加热目标温度阈值，在保证电芯温度加热至比较合理的温度区间，适当延长使用寿命的同时，不影响客户充电体验；而在车辆慢充起始SOC较高的情况下，为了不影响交流充电时间，根据比例因子Y适当调整电池温度加热目标阈值，以保证客户充电体验。

在其中一个实施例中，所述基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值，具体包括：

获取交流充电起始时刻电池的电芯最低温度、以及交流充电起始时刻的环境温度；

根据所述电芯最低温度以及所述环境温度，确定第一电池加热目标温度阈值，所述第一电池加热目标温度阈值满足：

与其他电池加热目标温度阈值相比，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值最大，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值为：将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值之后电池放电电量的提升量，与在所述环境温度下将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值所耗电量的差值。

具体来说，根据给定的环境温度和起始电芯最低温度的情况下，第一电池加热目标温度阈值的最佳阈值取值应该为电池加热之后电池放电电量的提升量减去电池加热所耗电量的差值最大值对应的电池加热目标温度阈值T1，由此可以得到交流充电电池加热起始工况下的交流充电电池加热预测时间tn。

本实施例的第一电池加热目标温度阈值的设定，使得对电池加热能够获得最大收益。

在其中一个实施例中，所述对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值，具体包括：

根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式；

根据所述比较模式，对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较；

根据比较结果，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值。

本实施例根据起始电池荷电状态选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值的比较模式，使得对电池加热能够适应不同的起始电池荷电状态。

在其中一个实施例中，所述根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式，具体包括：

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态大于等于预设荷电状态比较阈值，则选择第一比较模式，在所述第一比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最小值作为最终电池加热目标温度阈值；

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态小于预设荷电状态比较阈值，则选择第二比较模式，在所述第二比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最大值作为最终电池加热目标温度阈值。

具体来说，对于第一电池加热目标温度阈值T1和第二电池加热目标温度阈值T2的比较方式如下：

车辆交流充电起始SOC较高(比如≥SOC1)情况下，

如果T1≤T2，则最终执行的目标温度阈值为T1；

如果T1＞T2，则最终执行的目标温度阈值为T2。

车辆交流充电起始SOC较低(比如＜SOC1)情况下，

如果T1≤T2，则最终执行的目标温度阈值为T2；

如果T1＞T2，则最终执行的目标温度阈值为T1。

本实施例在电芯温度较低和车辆慢充起始电池荷电状态较低情况下，由于总充电时间较长，因此电池加热消耗电量所增加的交流充电时间占总充电时间的比值较小，提高电池加热目标温度阈值，不影响客户充电体验，因此通过提高电池加热目标温度阈值，保证了电芯温度加热至比较合理的温度区间，适当延长使用寿命；而在车辆慢充起始SOC较高的情况下，考虑到总充电时间较小，电池加热消耗电量所增加的交流充电时间占总充电时间的比值较大，为了不影响交流充电时间，选择较小的电池加热目标温度阈值，以保证客户充电体验。

如图2所示为本发明一最佳实施例电动汽车电池热管理方法的工作流程图，包括：

步骤S201：整车热管理控制器接收来自电池管理控制模块的交流充电状态信号，据此可以判断整车是否处于交流充电状态；

步骤S202：当处于交流充电状态时，整车热管理控制器接收来自电池管理控制模块的SOC信号，整车热管理控制器记录下交流充电起始时刻的SOC数值；

步骤S203：整车热管理控制器接收来自电池管理控制模块的电芯最低温度信号，整车热管理控制器记录下交流充电起始时刻的电芯最低温度数值；

步骤S204：整车热管理控制器通过环境温度传感器采集得到环境温度；

步骤S205：整车热管理控制器根据不同环境温度、不同起始电芯最低温度下对应的电池温度加热目标阈值所需时间的MAP图查表得知交流充电电池加热预测时间，此时间参数为一组数据，即不同的电池温度加热目标阈值所对应的交流充电电池加热预测时间[t1，t2，t3，…，tn]；

步骤S206：根据给定环境温度和起始电芯最低温度的情况下，确定电池加热目标温度阈值的最佳阈值取值为电池加热之后电池放电电量的提升量减去电池加热所耗电量的差值最大值对应的电池加热目标温度阈值作为第一电池加热目标温度阈值T1，由此可以得到交流充电电池加热起始工况下的交流充电电池加热预测时间tn。

步骤S207：整车热管理控制器根据接收来自电池管理控制模块的电池总电量和交流充电功率,以及步骤S202记录的起始SOC，可以计算得到电池不加热工况下的交流充电预测时间；

步骤S208：根据步骤S205至步骤S207得到数据计算得到交流充电电池加热预测时间与交流充电预测总时间的比例因子Y，再通过比例因子Y可以得到第二电池加热目标温度阈值T2。

步骤S209：以步骤S206和步骤S208的计算结果为基础进行判断，可以得到整车热管理控制器控制的最佳电池加热目标温度值，以兼顾电芯使用寿命(或电芯放电容量)和交流充电时间(或客户充电体验)。

判断条件为：

车辆交流充电起始SOC较高(比如≥60％)情况下，

如果T1≤T2，则最终执行的目标温度阈值为T1；

如果T1＞T2，则最终执行的目标温度阈值为T2。

车辆交流充电起始SOC较低(比如＜60％)情况下，

如果T1≤T2，则最终执行的目标温度阈值为T2；

如果T1＞T2，则最终执行的目标温度阈值为T1。

步骤S210：整车热管理控制器根据计算得到电池加热目标温度阈值启动电池高压加热器加热电池水路循环***的冷却液，使其电芯最低温度达到最终执行的电池加热目标温度阈值。

具体来说，本发明设计的电动汽车电池热管理方法是一种基于交流充电电池加热预测时间与交流充电预测总时间的比例因子为基准来控制电池加热阈值的控制方法。

交流充电电池加热预测时间由环境温度、电芯最低温度、电池加热目标温度阈值为基准进行预测计算。预测计算之前需要通过整车电池加热标定试验测试得到不同环境温度、不同起始电芯最低温度下对应的电池加热目标温度阈值所需的时间，则根据整车电池加热标定试验所得MAP图，进行查表得知交流充电电池加热预测时间，此查表得到为一组交流充电电池加热预测时间数据[t1，t2，t3，…，tn]。再根据给定环境温度和起始电芯最低温度的情况下，电池加热目标温度阈值的最佳阈值取值应该为电芯加热之后电芯放电电量的提升量减去电芯加热所耗电量的差值最大值对应的电池加热目标温度阈值，即第一电池加热目标温度阈值T1，由此可以得到交流充电电池加热起始工况下的交流充电电池加热预测时间tn。

交流充电预测总时间由环境温度、电芯最低温度、电池加热目标温度阈值、起始电池SOC(荷电状态)、交流充电功率、电池包额定总电量为基准进行预测计算。交流充电预测总时间为电池不加热工况下的交流充电预测时间加上交流充电电池加热预测时间之和。其中，电池不加热工况下的交流充电预测时间根据起始电池SOC(荷电状态)、电池包额定总电量和交流充电功率计算得知，电池不加热工况下的交流充电预测时间＝[电池总电量×(1-起始电池SOC)]÷交流充电功率。

交流充电电池加热预测时间与交流充电预测总时间的比例因子Y定义：Y＝(交流充电电池加热预测时间÷交流充电预测总时间)×100％。

根据此比例因子Y，通过整车交流充电电池加热标定试验测试确定出最佳的电池加热目标温度阈值，Y数值越小对应的第二电池加热目标温度阈值越大，Y数值越大对应的第二电池加热目标温度阈值越小，通过比例因子Y可以得到第二电池加热目标温度阈值T2。以三元锂离子电池为例，Y数值推算表1所示，根据不同车型和电池包类型标定试验值有所不同。这样设计交流充电电池加热控制方法之后，在电芯温度较低和车辆慢充起始SOC较低情况下，电池加热所耗电量导致的增加交流充电时间影响较小，不影响客户充电体验，同时保证了电芯温度加热至比较合理的温度区间，适当延长使用寿命；而在车辆慢充起始SOC较高的情况下，为了不影响交流充电时间，根据比例因子Y适当调整电池温度加热目标阈值，以保证客户充电体验。

最后可以采用如图3所示的电池加热***进行加热，电池加热***包括：整车热管理控制器1、电池包2、电池管理控制模块3、电池水泵4、电池高压加热器5、电池冷却器6、环境温度传感器7、以及冷媒高低压管路8。

以上实施步骤举例的电动汽车电池热管理方法，不限于本发明所举例的电池加热***。

如图4所示为本发明一种电动汽车电池热管理电子设备的硬件结构示意图，包括：

至少一个处理器401；以及，

与所述至少一个处理器401通信连接的存储器402；其中，

所述存储器402存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

响应于整车交流充电启动事件；

基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值、以及与所述第一电池加热目标温度阈值对应的交流充电电池加热预测时间；

计算所述交流充电电池加热预测时间和交流充电预测总时间的比例因子，所述交流充电预测总时间为电池不加热工况下的交流充电预测时间加上交流充电电池加热预测时间之和；

确定与所述比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值；

对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值；

将电池加热至所述最终电池加热目标温度阈值。

电子设备优选为当前车辆的电子控制器单元(Electronic Control Unit，ECU)，例如整车热管理控制器。图4中以一个处理器401为例。

电子设备还可以包括：输入装置403和显示装置404。

处理器401、存储器402、输入装置403及显示装置404可以通过总线或者其他方式连接，图中以通过总线连接为例。

存储器402作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程序、非易失性计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的电动汽车电池热管理方法对应的程序指令/模块，例如，图1所示的方法流程。处理器401通过运行存储在存储器402中的非易失性软件程序、指令以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的电动汽车电池热管理方法。

存储器402可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据电动汽车电池热管理方法的使用所创建的数据等。此外，存储器402可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实施例中，存储器402可选包括相对于处理器401远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至执行电动汽车电池热管理方法的装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置403可接收输入的用户点击，以及产生与电动汽车电池热管理方法的用户设置以及功能控制有关的信号输入。显示装置404可包括显示屏等显示设备。

在所述一个或者多个模块存储在所述存储器402中，当被所述一个或者多个处理器401运行时，执行上述任意方法实施例中的电动汽车电池热管理方法。

本发明基于交流充电电池加热预测时间与交流充电预测总时间的比例因子来控制电池加热目标温度阈值，兼顾电芯使用寿命(或电芯放电容量)和交流充电时间，对电池进行热管理。

在其中一个实施例中，数值较大的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值小于等于数值较小的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值。

本实施例在电芯温度较低和车辆慢充起始电池荷电状态(State of Charge,SOC)较低情况下，由于电池加热消耗电量所增加的交流充电时间影响较小，因此提高电池加热目标温度阈值，在保证电芯温度加热至比较合理的温度区间，适当延长使用寿命的同时，不影响客户充电体验；而在车辆慢充起始SOC较高的情况下，为了不影响交流充电时间，根据比例因子Y适当调整电池温度加热目标阈值，以保证客户充电体验。

在其中一个实施例中，所述基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值，具体包括：

获取交流充电起始时刻电池的电芯最低温度、以及交流充电起始时刻的环境温度；

根据所述电芯最低温度以及所述环境温度，确定第一电池加热目标温度阈值，所述第一电池加热目标温度阈值满足：

与其他电池加热目标温度阈值相比，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值最大，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值为：将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值之后电池放电电量的提升量，与在所述环境温度下将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值所耗电量的差值。

本实施例的第一电池加热目标温度阈值的设定，使得对电池加热能够获得最大收益。

在其中一个实施例中，所述对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值，具体包括：

根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式；

根据所述比较模式，对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较；

根据比较结果，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值。

本实施例根据起始电池荷电状态选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值的比较模式，使得对电池加热能够适应不同的起始电池荷电状态。

在其中一个实施例中，所述根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式，具体包括：

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态大于等于预设荷电状态比较阈值，则选择第一比较模式，在所述第一比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最小值作为最终电池加热目标温度阈值；

如℃果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态小于预设荷电状态比较阈值，则选择第二比较模式，在所述第二比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最大值作为最终电池加热目标温度阈值。

本实施例在电芯温度较低和车辆慢充起始电池荷电状态较低情况下，由于总充电时间较长，因此电池加热消耗电量所增加的交流充电时间占总充电时间的比值较小，提高电池加热目标温度阈值，不影响客户充电体验，因此通过提高电池加热目标温度阈值，保证了电芯温度加热至比较合理的温度区间，适当延长使用寿命；而在车辆慢充起始SOC较高的情况下，考虑到总充电时间较小，电池加热消耗电量所增加的交流充电时间占总充电时间的比值较大，为了不影响交流充电时间，选择较小的电池加热目标温度阈值，以保证客户充电体验。

本发明提供一种汽车，包括车体、以及如前所述的电子设备，所述电子设备控制所述车体的电池温度。

本发明基于交流充电电池加热预测时间与交流充电预测总时间的比例因子来控制电池加热目标温度阈值，兼顾电芯使用寿命(或电芯放电容量)和交流充电时间，对电池进行热管理。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种电动汽车电池热管理方法，其特征在于，包括：

响应于整车交流充电启动事件；

基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值、以及与所述第一电池加热目标温度阈值对应的交流充电电池加热预测时间；

计算所述交流充电电池加热预测时间和交流充电预测总时间的比例因子，所述交流充电预测总时间为电池不加热工况下的交流充电预测时间加上交流充电电池加热预测时间之和；

确定与所述比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值；

对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值；

将电池加热至所述最终电池加热目标温度阈值。

2.根据权利要求1所述的电动汽车电池热管理方法，其特征在于，数值较大的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值小于等于数值较小的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值。

3.根据权利要求1所述的电动汽车电池热管理方法，其特征在于，所述基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值，具体包括：

获取交流充电起始时刻电池的电芯最低温度、以及交流充电起始时刻的环境温度；

根据所述电芯最低温度以及所述环境温度，确定第一电池加热目标温度阈值，所述第一电池加热目标温度阈值满足：

与其他电池加热目标温度阈值相比，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值最大，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值为：将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值之后电池放电电量的提升量，与在所述环境温度下将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值所耗电量的差值。

4.根据权利要求1所述的电动汽车电池热管理方法，其特征在于，所述对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值，具体包括：

根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式；

根据所述比较模式，对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较；

根据比较结果，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值。

5.根据权利要求4所述的电动汽车电池热管理方法，其特征在于，所述根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式，具体包括：

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态大于等于预设荷电状态比较阈值，则选择第一比较模式，在所述第一比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最小值作为最终电池加热目标温度阈值；

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态小于预设荷电状态比较阈值，则选择第二比较模式，在所述第二比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最大值作为最终电池加热目标温度阈值。

6.一种电动汽车电池热管理电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：

响应于整车交流充电启动事件；

基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值、以及与所述第一电池加热目标温度阈值对应的交流充电电池加热预测时间；

计算所述交流充电电池加热预测时间和交流充电预测总时间的比例因子，所述交流充电预测总时间为电池不加热工况下的交流充电预测时间加上交流充电电池加热预测时间之和；

确定与所述比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值；

对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值；

将电池加热至所述最终电池加热目标温度阈值。

7.根据权利要求6所述的电动汽车电池热管理电子设备，其特征在于，数值较大的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值小于等于数值较小的比例因子所对应的第二电池加热目标温度阈值。

8.根据权利要求6所述的电动汽车电池热管理电子设备，其特征在于，所述基于交流充电起始时刻电池的电芯最低温度，确定第一电池加热目标温度阈值，具体包括：

获取交流充电起始时刻电池的电芯最低温度、以及交流充电起始时刻的环境温度；

根据所述电芯最低温度以及所述环境温度，确定第一电池加热目标温度阈值，所述第一电池加热目标温度阈值满足：

与其他电池加热目标温度阈值相比，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值最大，所述第一电池加热目标温度阈值对应的增量差值为：将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值之后电池放电电量的提升量，与在所述环境温度下将电池加热至所述第一电池加热目标温度阈值所耗电量的差值。

9.根据权利要求6所述的电动汽车电池热管理电子设备，其特征在于，所述对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值，具体包括：

根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式；

根据所述比较模式，对所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值进行比较；

根据比较结果，选择所述第一电池加热目标温度阈值或所述第二电池加热目标温度阈值作为最终电池加热目标温度阈值。

10.根据权利要求9所述的电动汽车电池热管理电子设备，其特征在于，所述根据交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态，选择所述第一电池加热目标温度阈值和所述第二电池加热目标温度阈值的比较模式，具体包括：

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态大于等于预设荷电状态比较阈值，则选择第一比较模式，在所述第一比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最小值作为最终电池加热目标温度阈值；

如果交流充电起始时刻电池的起始电池荷电状态小于预设荷电状态比较阈值，则选择第二比较模式，在所述第二比较模式下，选择第一电池加热目标温度阈值和第二电池加热目标温度阈值中的最大值作为最终电池加热目标温度阈值。

11.一种汽车，其特征在于，包括车体、以及如权利要求6至10任一项所述的电子设备，所述电子设备控制所述车体的电池温度。

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